| Termodinamică | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Schema unei mașini termice Carnot | ||||||||
| ||||||||
Întermodinamicădisiparea este rezultatul unuiproces ireversibil care afectează unsistem termodinamic. Într-un proces disipativ,energia (internă,cinetică saupotențială) se transformă din forma inițială într-o formă finală, unde capacitatea formei finale de a producelucru mecanic este mai mică decât cea a formei inițiale. De exemplutransmiterea energiei sub formă de căldură este disipativă deoarece este un transfer de energie altfel decât prin lucru mecanic sau prinmaterie și împrăștie energie concentrată anterior. Urmândprincipiul al doilea al termodinamicii întransmiterea căldurii princonducție șiradiație de la uncorp la altul,entropia variază în funcție detemperatură (reduce capacitatea combinației celor două corpuri de a produce lucru mecanic), dar într-unsistem izolat nu scade niciodată.[1]
Procesele care au loc la o temperatură locală definită produc entropie cu o anumită viteză. Viteza de producție a entropiei înmulțită cu temperatura locală dăputerea disipată. Exemple importante de procese ireversibile sunt: fluxul termic printr-o rezistență termică,curgerea unui fluid printr-o rezistență hidrodinamică,difuziunea (amestecarea),reacțiile chimice și trecereacurentului electric printr-orezistență electrică (efectul Joule).
Conceptul de disipare a fost introdus în termodinamică de cătreWilliam Thomson, în 1852.[2] Thomson a dedus că dacă un proces nu este guvernat de un „motor termodinamic perfect”, vor apărea diverse procese disipative ireversibile. Astfel de procese identificate de Thomson au fostfrecarea, difuziunea, transmiterea căldurii și absorbțialuminii.
Îningineria mecanicădisiparea este conversia ireversibilă aenergiei mecanice înenergie termică cu o creștere asociată a entropiei.[3][4]
Procesele termodinamice disipative sunt în esență ireversibile deoarece produc entropie.Planck a considerat frecarea drept exemplul principal al unui proces termodinamic ireversibil.[5] Într-un proces în care temperatura este definită local continuu, produsul dintre densitatea locală a vitezei de producție a entropiei și temperatura locală dă densitatea locală a puterii disipate.
O anumită apariție a unui proces disipativ nu poate fi descrisă de un singur formalism individualhamiltonian. Un proces disipativ necesită o colecție de descrieri hamiltoniene individuale admisibile, cea care tocmai descrie apariția la un anumit moment a procesului efectiv fiind necunoscută. Aceasta include frecarea,șocurile și toate forțele similare care au ca rezultat incoerența energiei, adică conversia fluxului de energiecoerentă sau direcționarea fluxului de energie într-o distribuție indirectă sau maiizotropă.
Exemple de procese ireversibile, cu disipări ale energiei, sunt:
